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钢制换热器的管头氨渗漏实验的具体作法点击：2181 日期：[ 2014-04-26 22:13:50 ] |
| 钢制换热器的管头氨渗漏实验的具体作法 马湘君 吴小固 (贵州石油化工机械厂 贵州贵阳 550026) 摘要：阐述了换热器管头试压及管头氨渗漏实验的具体作法。 关键词：换热器 试压 氨渗漏 中图分类号：ＴＱ051.3 文献标识码 Ｂ 文章编号 1008-9411(2006)03-0053-02 1 前 言 我厂属国有大中型企业,具有40多年生产制造各种规格、材质、类别的高、中、低压力容器和非标设备以及多种各类换热器。换热器是实现物料之间热量传递过程的设备,是化工、炼油和其他工业部门广泛应用的工艺单元操作设备,换热器的主要组合部件有前端管箱、壳体和后端结构(包括管束)三部分。而管子与管板的焊接是换热器设计、制造与检验的关键工艺,它直接决定了换热器的质量优劣和使用寿命。另一方面,由于换热管和管头是换热器中相对薄弱的环节,从设备的实际使用情况来看,往往是设备壳体、法兰能够继续使用,而管束常常由于换热管腐蚀,管头泄漏而失效。用户为了节省费用,往往采取更换管束或者预先订购管束作为备件等措施。试压是最终检测换热器的强度及检漏,因此,在制造过程中必须认真做好试压。正确地选择试压方案,准确找出漏点,是制造高质量容器必须解决的一个关键问题。 2 换热器的试压 按照ＧＢ151-1999的6.18.3规定,浮头式换热器压力实验顺序是:ａ.用实验压环和浮头专用试压工具进行管头试压。ｂ.管程试压。ｃ.壳程试压。在对管头进行试压时,具体的做法是(如图1所示)另行制作一套试压环作为一种专用试压工具,试压环可根据设备所承受的压力进行设计,安装试压环后,对壳程作压力实验时,可以检查管板与换热管连接接头是否泄漏。 当管程水压试验压力大于壳程水压试验压力时,为检查管子与管板连接的严密性,壳程试验压力按以下2种方式考虑进行。 (1)提高壳程试验压力等于管程试验压力,但必须首先核算壳体在试验时产生的应力。要求壳体任意点的一次薄膜应力的计算值不得超过材料在试验温度下的90%屈服限(或残余变形0.2%的屈服限),同时接管和法兰等均能满足压力试验下的强度要求。 (2)若经计算后不能采用上述方法试验,则壳、管程按各自试验压力试压后,壳程再进行氨渗漏实验。氨渗漏实验方法分为:ａ.充入100%的氨气法(Ａ法);ｂ.充入10%～30%(体积)氨气法(Ｂ法);ｃ.充入1%(体积)氨气法(Ｃ法),这样,不提高壳程实验压力,但是达到了检测管头泄漏的目的。 3 氨渗漏实验方法 按照ＧＢ151-1999的6.18.5规定,当管程实验压力高于壳程实验压力时,接头试压应按图样规定,或按供需双方商定的方法进行。 今年年初,我厂加工的一批换热器,大部分管程水压试实压力均高于壳程水压试验压力,因此,我部门必须制定相关工艺。如《凝析油事故加热器》相关技术特性数据如表1。 由于氨是易燃、易爆气体,实验现场应切实做好防火和防爆的安全工作,厂属设备安全科必须派专人驻守现场。氨气有毒,实验人员和现场应切实做好防毒和隔离操作的工作。为了不影响正常生产,氨渗透试验安排在周末进行。 氨渗漏(Ｂ法)实验方法分为抽真空法和置换法。结合我厂实际情况,建议采用置换法,拟订的置换法具体实施过程如下。 (1)按工艺及规范完成该试压产品的水压试验,水压试验合格后使产品保持充满试压水状态; (2)打开放气排水阀门排水,同时打开(惰性气体)氮气压力钢瓶的阀门充入氮气; (3)当放气排水管在水池水中的管口在水池中有氮气溢出(即有大量气泡)时,关闭放气排水阀门和(惰性气体)氮气压力钢瓶的阀门; (4)打开氨气压力钢瓶阀门,充入氨气,使压力达到0.09ＭＰａ(表压); (5)关闭氨气压力钢瓶阀门,停止充氨; (6)打开(惰性气体)氮气压力钢瓶氨门,充入氮气,使压力达到0.60ＭＰａ(表压); (7)将检漏显示剂(或试纸)紧密涂敷在管板上,并始终保持湿润状态。 (8)关闭(惰性气体)氮气压力钢瓶阀门,停止充氮; (9)进行保压检漏,在检漏压力下,保压时间为6ｈ。检查泄漏情况的时间和次数为:保压开始后0.5ｈ,1ｈ各一次,以后每2ｈ检查一次,观察试纸上有无红色斑点出现; (10)检漏实验完毕(或中述卸压),应小心慢慢地开启放气排水管路阀门进行排泄,避免因出压力过大吹跑水池中的水。事先,应在水池中放入自来水。 (11)当压力降为“0”ＭＰａ时,打开(惰性气体)氮气压力钢瓶阀门和三通管路进气阀门,充入氮气,用3～5倍充气空间容积的(惰性气体)氮气进行置换,清除氨气后,关闭阀门。 (12)拆除检漏用的设备和仪表,并进行清理。 4 结束语 通过这批产品证明,氨渗漏实验除了能满足设计图纸要求,还大大提高了容器的密封性、可靠性和安全性。不但保证了设备按合同工期完工,更为拓宽换热器制造工艺开辟了广阔的前景。 参考文献 1 ＧＢ150-1998.钢制压力容器[Ｓ].北京:中国标准出版社,1998.5 2 压力容器安全技术监察规程[Ｍ].北京:中国劳动社会保障出版社,1999.10 3 ＧＢ151-1999.管壳式换热器[Ｓ].北京:中国标准出版社,2000.12 4 钢制化工容器技术要求(ＨＧ20584-1998).北京:全国化工工程建设标准编辑中心. 作者简介:马湘君,女,1963年生,湖南省邵阳市人,1986年毕业于贵州工学院机械系机械制造工艺及设备专业。长期从事硬ＰＶＣ设备制造安装及化工设备防腐工作,现从事压力容器设计及工艺工作。 吴小固 男 1957年生,河南省范县人,1983年毕业于贵州省广播电视大学机械制造及设备专业,长期从事锅炉压力容器设计及工艺工作。 |
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